3

TINJAUAN PUSTAKA

Parung Farm

Parung Farm merupakan sebuah organisasi yang bergerak di bidang

produksi sayuran yang ditanam secara hidroponik. Parung Farm berlokasi di Jalan

Raya Parung-Bogor No. 546, Bogor. Kebun yang dimiliki Parung Farm seluas

10 ha yang terbagi menjadi tiga tempat, yaitu Parung, Sukabumi, dan Cianjur.

Kebun di daerah Cianjur dan Sukabumi diperuntukkan bagi sayuran dataran

tinggi seperti selada, petsai dan kailan, sedangkan kebun di Parung diperuntukkan

bagi sayuran dataran rendah seperti bayam dan kangkung. Parung Farm

menggunakan modifikasi teknologi dalam memproduksi sayuran hidroponik.

Aplikasi modifikasi teknologi yang digunakan yaitu dengan sistem NFT

(nutrient film technique), aeroponic, dynamic root floating, dan drip irigation.

Hidroponik

Hidroponik berasal dari bahasa Yunani, yaitu hydros yang berarti air dan

ponos yang berarti pekerja. Hidroponik dapat didefinisikan sebagai budidaya

tanaman pada media tanam selain tanah dan menggunakan campuran nutrisi

esensial yang dilarutkan di dalam air (Sudarmodjo, 2008).

Budidaya tanaman secara hidroponik memiliki banyak kelebihan,

diantaranya adalah produksi tanaman lebih tinggi, terbebas dari hama dan

penyakit, tanaman tumbuh lebih cepat, pemakaian pupuk lebih hemat, hasil panen

kontinyu, dapat ditanam di luar musim dan di tempat yang kurang cocok, serta

terhindar dari resiko banjir, erosi, dan kekeringan (Lingga, 1999). Kelemahan dari

sistem hidroponik yaitu membutuhkan biaya investasi dan biaya produksi yang

tinggi, serta dibutuhkan ketrampilan khusus untuk mengoperasikan peralatan

hidroponik.

Tanaman yang dibudidayakan secara hidroponik dapat tumbuh optimal bila

didukung dengan penggunaan media tanam yang baik. Media tanam yang baik

dapat mendukung daerah perakaran untuk memperoleh nutrisi, air, dan oksigen.

4

Media tanam hidroponik memiliki persyaratan antara lain steril dan bersih, dapat

menyimpan air sementara, porous, memiliki pH netral, tidak mudah lapuk, bebas

racun dan hama penyakit, serta tidak menimbulkan reaksi kimia yang

mengganggu pertumbuhan tanaman. Media tanam hidroponik dapat menggunakan

berbagai macam bahan seperti pasir, batu bata, styrofoam, arang sekam, busa,

cocopeat, kerikil, rockwool, air, bahkan udara (Lestari, 2009).

Pertumbuhan tanaman yang optimal pada budidaya secara hidroponik

dipengaruhi oleh nutisi, air, dan oksigen.

1. Nutrisi

Menurut Resh (2004) unsur penting yang dibutuhkan untuk pertumbuhan

tanaman terdiri dari unsur makro dan mikro. Unsur makro terdiri dari karbon

(C), hidrogen (H), oksigen (O), nitrogen (N), fosfor (P), kalium (K), kalsium (Ca),

sulfur (S), dan magnesium (Mg). Unsur mikro terdiri dari besi (Fe), klor (Cl),

mangan (Mn), boron (B), seng (Zn), tembaga (Cu), dan molibdenum (Mo).

Banyaknya larutan nutrisi diberikan disesuaikan dengan kebutuhan tanaman.

Penggunaan pH untuk larutan nutrisi yaitu netral (5.5-6.5). Pada kondisi

asam (pH di bawah 5.5) dan basa (pH di atas 6.5) beberapa unsur mulai

mengendap sehingga tidak dapat diserap oleh akar yang mengakibatkan tanaman

mengalami defisiensi unsur terkait.

Konsentrasi hara perlu diperhatikan yaitu dengan penggunaan EC yang

tepat. EC yang digunakan di persemaian adalah 1.0-1.2 mS/cm, sedangkan EC

pada pembesaran sayuran daun adalah 1.5-2.5 mS/cm. EC yang terlalu tinggi

tidak dapat diserap tanaman karena terlalu jenuh. Batasan jenuh EC untuk sayuran

daun ialah 4.2 mS/cm, bila EC lebih tinggi lagi terjadi toksisitas dan sel-sel

mengalami plasmolisis (Sutiyoso, 2004).

2. Air

Penggunaan air yang bersih dan higienis merupakan persyaratan mutlak

untuk memenuhi kebutuhan tanaman. Air yang digunakan juga tidak mengandung

logam-logam berat dalam jumlah besar, karena dapat meracuni tanaman.

5

3. Oksigen

Oksigen diperlukan tanaman untuk proses respirasi atau pernapasan. Proses

respirasi akan menghasilkan energi yang digunakan untuk penyerapan air dan

hara. Konsentrasi oksigen yang kurang menyebabkan respirasi menurun dan

pertumbuhan tanaman akan terhenti. Oksigen yang kurang dapat diperbaiki

dengan menambah aerator atau dengan menurunkan temperatur larutan nutrisi

(Sutiyoso, 2004).

Budidaya tanaman secara hidroponik dapat dilakukan dengan berbagai

sistem. Menurut Karsono (2008) terdapat 6 tipe dasar sistem hidroponik, yaitu:

1. Sumbu (Wick)

Sistem sumbu adalah tipe hidroponik paling sederhana dan merupakan

sistem pasif (tidak ada bagian yang bergerak). Larutan nutrisi diserap ke media

tanam dari tandon menggunakan sumbu dengan memanfaatkan daya kapilaritas

sumbu. Kekurangan dari sistem ini adalah apabila tanaman berukuran besar dan

membutuhkan air lebih banyak dari yang dialirkan oleh sumbu. Hidroponik

sistem sumbu dapat dilihat pada Gambar 1.

Sumber: Karsono, 2008

Gambar 1. Hidroponik Sistem Sumbu

2. Kultur Air (Water Culture)

Kultur air merupakan sistem yang paling sederhana dari sistem hidroponik

aktif. Penopang tanaman mengapung langsung di atas permukaan larutan nutrisi.

Sebuah pompa udara menyuplai banyak gelembung udara dalam larutan nutrisi

6

dan menyediakan oksigen bagi tanaman. Kekurangan dari sistem ini adalah

tidak dapat berhasil baik untuk tanaman besar dan berjangka panjang. Gambar 2

menunjukkan hidroponik sistem kultur air.

Sumber: Karsono, 2008

Gambar 2. Hidroponik Sistem Kultur Air

3. Pasang Surut (Ebb and Flow)

Sistem pasang surut bekerja dengan membanjiri nampan pertumbuhan

dengan larutan nutrisi selama beberapa waktu dan mengeringkannya kembali

dengan mengembalikan larutan ke tandon penampung. Sistem ini menggunakan

pompa terendam yang terhubung dengan pengatur waktu (timer). Kekurangan

sistem ini adalah pada beberapa tipe media tanam sensitif pada ketiadaan

listrik, pompa, dan pengatur waktu. Hidroponik pasang surut dapat dilihat pada

Gambar 3.

Sumber: Karsono, 2008

Gambar 3. Hidroponik Sistem Pasang Surut

7

4. Sistem Tetes (Drip System)

Pengoperasian sistem ini cukup mudah, yaitu melalui pengatur waktu yang

akan menyalakan pompa sehingga larutan nutrisi menetes pada pusat tiap tanaman

dari selang penetes kecil. Hidroponik sistem tetes dibagi menjadi dua, yaitu sistem

tetes tertutup dan terbuka. Pada hidroponik sistem tetes tertutup, kelebihan

larutan nutrisi yang mengalir akan ditampung ke tandon untuk dipakai kembali,

sedangkan hidroponik sistem tetes terbuka kelebihan larutan nutrisi yang

mengalir akan dibuang. Hidroponik sistem tetes dapat dilihat pada Gambar 4.

Sumber: Karsono, 2008

Gambar 4. Hidroponik Sistem Tetes

5. Teknik Lapisan Tipis Nutrien (Nutrient Film Technique/NFT)

Sumber: Karsono, 2008

Gambar 5. Hidroponik Sistem NFT

Sistem NFT memiliki aliran larutan nutrisi yang konstan sehingga tidak

dibutuhkan pengatur waktu untuk menyalakan pompa rendamnya. Larutan nutrisi

dipompa ke nampan pertumbuhan kemudian mengalir ke tanaman dan kembali ke

8

tendon. Sistem NFT sangat rentan terhadap kegagalan pompa dan aliran listrik,

serta akar tanaman cepat kering jika aliran larutan nutrisi terganggu. Gambar 5

menunjukkan hidroponik sistem NFT.

6. Aeroponik (Aeroponic)

Sistem ini menggunakan teknologi yang tinggi. Akar tanaman

menggantung di udara dan dikabuti dengan larutan nutrisi. Pengabutan biasanya

dilakukan setiap beberapa menit. Akar tanaman yang menggantung di udara

menyebabkan akar cepat mengering jika proses pengabutan terganggu.

Hidroponik sistem aeroponik dapat dilihat pada Gambar 6.

Sumber: Karsono, 2008

Gambar 6. Hidroponik Sistem Aeroponik

Salah satu faktor penting yang harus diperhatikan dalam budidaya tanaman

adalah kondisi lingkungan yang sesuai bagi pertumbuhan tanaman. Akan tetapi

hal tersebut dapat diatasi dengan penggunaan struktur bangunan untuk

pemeliharaan tanaman yang disebut greenhouse. Menurut Prihmantoro dan

Indriani (1998) tujuan penggunaan greenhouse yaitu mengoptimalkan perawatan

tanaman, mengurangi pengaruh negatif cuaca, serta mengurangi intensitas

serangan hama dan penyakit.

Pembuatan greenhouse dapat menggunakan berbagai macam bahan.

Menurut Sutiyoso (2004) bahan-bahan yang dapat digunakan untuk pembuatan

greenhouse adalah plastik, net, kasa, dan udara terbuka.

9

1. Plastik

Plastik yang digunakan adalah plastik jenis khusus, yaitu mengandung heat

resistant chemical yang dapat menyerap sinar ultra violet (UV). Ada beberapa

macam plastik UV berdasarkan kadar bahan peredam panas yaitu kadar 6%,

9%, 12%, dan 14%. Hujan tidak dapat menembus plastik sehingga di dalam

greenhouse kondisinya tetap kering dan kelembaban dapat dikendalikan. Sisi

greenhouse ditutup dengan screen atau kasa agar hama tidak masuk.

2. Net

Greenhouse yang terbuat dari net memiliki atap yang rata dan terbuat dari

net plastik hitam. Net yang biasa digunakan adalah 65% calculated shade

(peredaman cahaya yang diperhitungkan). Kelemahan dari greenhouse net adalah

hujan dapat menembus ke dalam greenhouse sehingga menjadi becek dan pekerja

kehujanan, lingkungan yang lembab juga memberi peluang bagi hama dan

penyakit berkembang. Sisi greenhouse net ditutup dengan kasa untuk mengurangi

intensitas hama penyakit.

3. Kasa

Greenhouse yang tebuat dari kasa berbentuk seperti greenhouse net tetapi

atapnya terbuat dari screen yang dibentangkan hingga tegang dan rata. Kasa

yang digunakan berukuran 60 mesh yang berarti ada 60 lubang dalam 1 cm². Sisi

greenhouse ditutup dengan kasa untuk mengurangi intensitas hama penyakit.

Kelemahan dari bahan kasa yaitu kebun menjadi becek jika hujan, kelembaban

kebun tinggi di musim hujan sehingga memungkinkan hama dan penyakit

berkembang, dan karyawan berhenti bekerja bila hujan.

4. Udara Terbuka

Budidaya secara hidroponik dapat dilakukan di udara terbuka. Budidaya

hidroponik di udara terbuka kelemahannya yaitu daun tanaman menjadi gosong,

terdapat rasa getir, dan sayuan lebih berserat.

Keberhasilan sistem hidroponik sangat dipengaruhi oleh lingkungan.

Menurut Sutiyoso (2004) faktor lingkungan yang mempengaruhi keberhasilan

sistem hidroponik yaitu:

10

1. Curah Hujan

Tiap daerah memiliki curah hujan dan tipe distribusi hujan yang berbeda

sehingga diperlukan penyesuaian pola produksi yang disesuaikan dengan kondisi

ekosistemnya. Curah hujan yang tinggi menjadikan lingkungan lembab dan

memberi kesempatan hama dan penyakit untuk berkembang dan menyerang

tanaman.

2. Kelembaban

Kondisi relative humidity (RH) yang optimal untuk berhidroponik sekitar

70%, karena pada RH tersebut evapotranspirasi masih cukup besar untuk

menunjang pertumbuhan tanaman dan kelembaban masih cukup tinggi untuk

menjaga keseimbangan antara evapotranspirasi dan pasokan air ke akar. Pada RH

di atas 70%, kelembaban masih terlalu tinggi sehingga evapotranspirasi dan daya

serap akar tanaman akan berkurang. Pada RH di bawah 70%, proses

evapotranspirasi yang terjadi terlalu tinggi dan tidak diimbangi dengan

pengadaan air oleh tanaman sehingga tanaman akan layu.

3. Cahaya

Cahaya berpengaruh pada proses fotosintesis tanaman. Kondisi cuaca yang

mendung mengurangi intensitas cahaya matahari sehingga dianggap fotosintesis

tidak ada. Bahan baku untuk sintesis minim pasokannya yang menyebabkan

pembentukan protein, sel, jaringan, dan organ berlangsung tidak sempurna

sehingga tanaman menjadi kurus, warna daun pucat, dan rentan terhadap penyakit.

4. Temperatur

Temperatur yang optimal untuk pertumbuhan tanaman yaitu

25-27°C pada siang hari dan 18°C pada malam hari. Temperatur yang terlalu

tinggi menyebabkan reaksi kimia berjalan sangat cepat sehingga proses fisiologi

pada tanaman berantakan.

5. Ketinggian Tempat (Elevasi)

Ketinggian tempat menentukan jenis tanaman yang cocok untuk ditanam di

daerah tertentu sehingga akan berpengaruh juga terhadap keberhasilan budidaya

tanaman yang dilakukan.

11

6. Angin

Udara yang terlalu panas di dalam greenhouse perlu dikeluarkan dengan

bantuan angin. Angin membawa udara segar yang berkadar CO2 tinggi ke dalam

greenhouse. CO2 dimanfaatkan tumbuhan untuk proses fotosintesis, tetapi angin

yang terlalu kencang dapat merobohkan greenhouse dan merusak tanaman.

Bayam

Bayam termasuk tanaman semusim dan tergolong sebagai tumbuhan C4

yang mampu mengikat gas CO2 secara efisien sehingga memiliki daya adaptasi

yang tinggi pada beragam ekosistem. Bayam memiliki siklus hidup yang relatif

singkat, umur panen tanaman ini 3-4 minggu. Sistem perakarannya adalah akar

tunggang dengan cabang-cabang akar yang bentuknya bulat panjang menyebar ke

semua arah. Umumnya perbanyakan tanaman bayam dilakukan secara generatif

yaitu melalui biji (Hadisoeganda, 1996).

Bayam merupakan jenis sayuran daun dari keluarga amaranthaceae yang

memiliki sekitar 60 genera, dan terbagi ke dalam 800 spesies bayam (Grubben,

1976). Klasifikasi ilmiah tanaman bayam adalah sebagai berikut.

Kingdom : Plantae

Divisio : Spermathopyta

Class : Angiospermae

Subclass : Dicotyledone

Ordo : Caryophyllales

Famili : Amaranthaceae

Genus : Amaranthus

Species : Amaranthus spp.

Bayam dapat tumbuh di dataran tinggi dan dataran rendah. Bayam dapat

tumbuh optimal pada pH netral (6-7). Ketinggian tempat yang optimum untuk

pertumbuhan bayam yaitu kurang dari 1 400 m dpl. Kondisi iklim yang

dibutuhkan untuk pertumbuhan bayam adalah curah hujan yang mencapai lebih

12

dari 1 500 mm/tahun, cahaya matahari penuh, suhu udara berkisar 17-28°C,

serta kelembaban udara 50-60% (Lestari, 2009).

Kandungan gizi yang terdapat pada 100 g bayam adalah 36 kalori; 3.5 g

protein; 6.5 g karbohidrat; 0.5 g lemak; 267 mg kalsium; 67 mg fosfor; 3.9 mg

zat besi; 6.090 SI vitamin A; 0.08 vitamin B1; 80 mg vitamin C; dan 86.9 g air.

Menurut Hadisoeganda (1996) kandungan terpenting yang terdapat pada bayam

adalah kalsium dan zat besi yang dapat mengatasi anemia (kekurangan darah).

Bayam dapat dimanfaatkan sebagai olahan pangan, obat, serta bahan

kecantikan. Beberapa khasiat bayam yaitu sumber vitamin dan tonikum akibat

kekurangan gizi, anemia, maupun sakit lever; mengatasi kekurangan vitamin A,

B, C, kalsium, dan zat besi; bayam segar yang dicampur madu dapat mengobati

bronkhitis, asma, dan tuberkulosis; sari daun bayam segar dapat memperlambat

penuaan dini; sari daun bayam segar yang dioleskan pada kulit kepala dan rambut

dapat merangsang pertumbuhan rambut yang sehat (Rukmana, 2005).

Budidaya Bayam

Benih yang akan ditanam sebaiknya dibibitkan terlebih dahulu. Menurut

Karsono, Sudarmodjo, dan Sutiyoso (2002) penyebaran benih di persemaian

sebaiknya tidak terlalu rapat supaya bibit memperoleh cahaya matahari yang

cukup. Setelah benih disebar, media harus segera disiram. Penyiraman tidak hanya

menggunakan air tetapi juga dicampur dengan pupuk. Umur 10-14 hari bibit

sudah dapat dipindah tanam.

Menurut Karsono, Sudarmodjo, Sutiyoso (2002) yang perlu diperhatikan

dalam perawatan tanaman di instalasi hidroponik adalah:

1. Curah Larutan Hara

Curah atau flowrate adalah kecepatan atau volume pengaliran larutan hara

yang diberikan pada setiap tanaman. Jika curah terlalu kecil tanaman hanya

sedikit menyerap air dan hara sehingga pertumbuhan menjadi lambat.

2. Kepekatan Kandungan Hara dalam Larutan

Pengukuran kepekatan pupuk dalam sistem hidroponik digunakan istilah EC

(Electro Conductivity) dengan satuan mmho/cm atau mS/cm. EC di persemaian

13

adalah 1.0-1.2 mS/cm sedangkan EC di pembesaran adalah 1.5-2 mS/cm. EC

yang tepat dapat mempersingkat umur tanaman, bobot tanaman lebih besar, serta

cita rasa produk lebih tinggi.

3. Pengendalian Hama dan Penyakit

Berbagai jenis hama yang sering terdapat pada budidaya secara hidroponik

yaitu ulat, kumbang, kepik, kutu, ataupun keong. Hama biasanya menyerang

tanaman dengan cara menusuk, menggigit, dan mengunyah. Penyakit yang sering

menyerang biasanya disebabkan oleh cendawan, bakteri, dan virus dengan cara

mengeluarkan toksin. Pengendalian hama dan penyakit dapat dilakukan secara

mekanis, biologis, maupun kimia.

Panen Bayam

Menurut Utama (2005) faktor yang berpengaruh langsung terhadap mutu

sayuran yang akan dijual adalah waktu panen dan metode pemanenan yang

digunakan. Waktu terbaik untuk panen adalah pagi atau sore hari saat suhu

lingkungan rendah karena sayuran daun sensitif terhadap pemanenan selama

periode panas.

Tenaga pemanen yang umum digunakan di Indonesia yaitu tenaga manusia.

Keuntungan pemanenan dengan tenaga manusia adalah dapat dilakukan petik pilih

dan berkurangnya kerusakan fisik karena pemanenan dilakukan secara hati-hati.

Kelemahan pemanenan dengan tenaga manusia adalah waktu yang diperlukan

lebih lama sehingga memerlukan biaya yang lebih tinggi (Utama, 2005).

Menurut Sutiyoso (2004) sayuran daun dapat dipanen bila telah mencapai

bobot maksimal. Bila tanaman sudah menampakkan inisiasi pembungaan maka

panen dianggap telah terlambat. Pemanenan dapat dilakukan dengan mencabut

tanaman beserta akar agar daya tahan sayuran lebih lama saat dipasarkan.

Pasca Panen Bayam

Menurut Satari (1983) pasca panen merupakan kegiatan perlakuan dan

pengolahan langsung produk pertanian pangan tanpa mengubah struktur asli

produk tersebut. Tahap penanganan pasca panen meliputi:

14

a. Pencucian

Pencucian dilakukan untuk menghilangkan kotoran yang menempel pada

produk. Menurut Peleg (1985) pencucian ada dua macam yaitu pencucian basah

dan pencucian kering. Pencucian basah dilakukan dengan perendaman,

penghilangan kotoran, dan pestisida dengan air. Pencucian kering dilakukan

dengan cara membersihkan permukaan kulit komoditas dari kotoran tetapi tidak

dapat membersihkan residu bahan kimia dan kotoran yang tersembunyi.

b. Penyortiran (sorting) dan Pengkelasan (grading)

Penyortiran (sorting) dilakukan untuk memisahkan sayuran yang mutunya

rendah (ukuran terlalu kecil, kematangan tidak sesuai, lecet, memar, dan busuk).

Pengkelasan (grading) merupakan operasi pemisahan sayuran berdasarkan kelas

mutu, dapat berdasarkan ukuran volume maupun ukuran panjang serta tingkat

kematangan atau warna (Muchtadi dan Anjarsari, 1995).

c. Pengemasan

Pengemasan yang baik dapat mencegah kehilangan hasil, memelihara mutu,

mengurangi kerusakan mekanis, meningkatkan estetika, serta dapat mengawetkan

bahan. Menurut Broto (1993) kemasan yang ideal adalah kemasan yang mudah

diangkut, aman, ekonomis, mudah untuk menghitung jumlahnya, dan dapat

menjamin kebersihan produk.

d. Pengangkutan

Menurut Pantastico (1986) tujuan akhir dari sistem pengangkutan adalah

menyajikan produk segar dari kebun kepada konsumen. Pengangkutan di daerah

tropik sering mengalami kerugian yang besar pada beberapa titik distribusi seperti

kerusakan komoditas, penanganan kasar, keterlambatan yang tidak sesuai aturan,

pemuatan, dan pembongkaran yang kurang hati-hati.

e. Pemasaran

Kegiatan produksi sayuran komersial yang segar dan bermutu tinggi dengan

harga yang layak dan keuntungan yang memadai memerlukan penanganan yang

baik mulai dari perencanaan tanam hingga pemasarannya ke konsumen. Beberapa

jenis pasar yang digunakan untuk menyalurkan produk sayuran yaitu pasar umum,

15

pasar induk, pasar swalayan, pasar khusus (hotel, rumah sakit, restoran, industri,

usaha katering), pasar ekspor, dan koperasi (Rahardi et al., 2001).

Kehilangan Hasil Pasca Panen

Kehilangan (loss) dapat diartikan sebagai suatu perubahan dalam

ketersediaan (availability) dan jumlah yang dimakan (edibility), yang akhirnya

dapat berakibat bahan tersebut tidak layak untuk dikonsumsi. Kehilangan (loss)

pada sayuran dapat terjadi dengan sendirinya setelah dipanen karena adanya

aktivitas bermacam-macam enzim (Muchtadi dan Anjarsari, 1995).

Menurut Peleg (1985) kehilangan hasil saat penanganan pasca panen

disebabkan oleh penyusutan, benturan saat pemindahan ke kontainer lain,

transportasi dari kebun ke penyimpanan, transportasi jarak jauh, pemrosesan, dan

transportasi dari penyimpanan ke toko.